本发明涉及氧化铜颗粒制备,特别是涉及一种氧化铜微珠的制备装置及其制备方法。
背景技术:
1、细菌、真菌和病毒等微生物是使人类遭受传染、诱发疾病的主要原因。目前常见的杀菌方式有:1)化学试剂杀菌,如八四消毒液、双氧水以及酒精等,其本身化学成分,能够杀死细菌和病毒,但是利用化学试剂杀菌会对人体产生影响,如有些消毒剂会对皮肤、黏膜产生烧灼作用;2)紫外线杀菌,利用适当波长的紫外线可以破坏微生物的核酸功能,使微生物死亡,达到消毒的目的,但是紫外线杀菌也存在一定的缺陷,如:没有持续消毒能力,并且可能存在微生物的光复活问题;利用紫外线消毒时,人必须离开现场,否则会对人体的皮肤和眼睛造成伤害;3)臭氧杀菌,利用氧原子的氧化作用可以破坏微生物膜结构,达到杀菌的目的,但是长时间使用臭氧会刺激人体的消化道、呼吸道或者神经系统;4)无机杀菌剂,包括含有ag、hg、cu、cd、zn等离子的无机物,利用金属离子的抗菌能力,通过缓释作用达到长效抑菌的目的,同时无机抗菌剂具有耐热性好,抗菌普遍,有效抗菌期长,毒性低,安全性高、加工方便等一系列优点,被广泛应用于医疗、建材、通讯、家庭用品、家用电器等各个领域。
2、氧化铜(cuo)是一种黑色的无极反铁磁材料,是铜的两种稳定氧化物之一,其分子量为79.57,密度为6.515 g/cm3,熔点为1201℃,沸点为2000℃。cuo是一种p型半导体氧化物,带隙为1.2-1.9 ev,为单斜晶系。cuo具有抗菌、抗氧化、低成本和无毒等优异的理化特性,在水处理、生物医学、食品工业、生物传感器、电极、光催化剂等方面具有广阔的应用前景。氧化铜纳米颗粒可对细菌细胞膜造成损伤,抑制多种细菌的生长。掺杂改性对提高氧化铜的物理性能具有一定作用,现有的氧化铜微珠的研究中有掺杂zn、fe、zr、mg 等元素对掺杂氧化铜纳米颗粒的抗菌性能有明显的改善,但是此类元素并不能使细菌细胞外膜与细胞质膜分离,因此其协同效果虽有提升却效果并不佳。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本发明提供一种氧化铜微珠的制备装置及其制备方法,将铈掺杂进氧化铜晶体内,利用其能够与细菌细胞外膜与细胞质膜分离并与细胞膜相互作用的效果协同氧化铜提高氧化铜的抗菌效果,并对其掺杂量进行研究分析得出其最佳抗菌性的铈掺杂量为10%,充分发挥了其协同抗菌作用。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种氧化铜微珠的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1:取乙酸铜和硝酸铈按照一定比例配制成0.4mol/l的水溶液;步骤2:将1mol/l的氢氧化钠水溶液缓慢加入至步骤1中所述的乙酸铜和硝酸按水溶液中形成混合水溶液,并持续搅拌;步骤3:将步骤2中的混合水溶液转移至水热釜中进行水热反应;步骤4:将完成水热反应后得到的产物进行过滤、洗涤、干燥后于马弗炉中煅烧后得到目标掺铈的氧化铜纳米颗粒。
3、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤3中的水热釜内水热反应的温度为110℃,反应时间为2h。
4、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤4中马弗炉中的煅烧温度为600℃,煅烧时间为2h。
5、作为本发明的一种优选技术方案,所述铈的掺杂量为5%。
6、作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤4中完成水热反应后得到的产物在过滤前需要将其降至室温。
7、本发明还提供了一种氧化铜微珠的制备装置,包括上述的一种氧化铜微珠的制备方法中所需要的马弗炉和过滤器,所述过滤器为内置纳米级孔径的纳滤设备,还包括步骤1和步骤2中所需使用的烧杯和玻璃搅拌棒,以及步骤4中所需使用的干燥箱。
8、与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:
9、本发明将铈掺杂进氧化铜晶体内,利用其能够与细菌细胞外膜与细胞质膜分离并与细胞膜相互作用的效果协同氧化铜提高氧化铜的抗菌效果,并对其掺杂量进行研究分析得出其最佳抗菌性的铈掺杂量为10%,充分发挥了其协同抗菌作用。
1.一种氧化铜微珠的制备方法,其特征在于:具体按照以下步骤实施:
2.根据权利要求1所述的一种氧化铜微珠的制备方法,其特征在于:所述步骤3中的水热釜内水热反应的温度为110℃,反应时间为2h。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铜微珠的制备方法,其特征在于:所述步骤4中马弗炉中的煅烧温度为600℃,煅烧时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铜微珠的制备方法,其特征在于:所述铈的掺杂量为5%。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铜微珠的制备方法,其特征在于:所述步骤4中完成水热反应后得到的产物在过滤前需要将其降至室温。
6.一种氧化铜微珠的制备装置,其特征在于:包括上述权利要求1-5中任意一种氧化铜微珠的制备方法中所需要的马弗炉和过滤器,所述过滤器为内置纳米级孔径的纳滤设备。
7.根据权利要求6所述的一种氧化铜微珠的制备装置,其特征在于:包括上述权利要求1-5中任意一种氧化铜微珠的制备方法步骤1和步骤2中所需使用的烧杯和玻璃搅拌棒。
8.根据权利要求6所述的一种氧化铜微珠的制备装置,其特征在于:包括上述权利要求1-5中任意一种氧化铜微珠的制备方法步骤4中所需使用的干燥箱。